화물선 마린오사카호 방파제 접촉사건

Q: 화물선 마린오사카호 방파제 접촉사건

해양사고의 조사 및 심판에 관한 법률 제38조의 규정에 의하여 심판 청구한 사건임관여조사관 Q

이유

1.사 실<img src="/LSA/flDownload.do?flSeq=146641181"></img> 선 명마린오사카호 선 적 항제주시 총 톤 수2,573톤<img src="/LSA/flDownload.do?flSeq=146641183"></img> 선박소유자J주식회사 운항자K 주식회사 기관종류디젤기관 2,427킬로와트 해양사고관련자A 직 명3등항해사 면허의 종류3급항해사 - 사고일시2004년 11월 13일 01시 49분경 사고장소북위 43도 12분 03초.동경 141도 15분 47초(일본 홋카이도 이시카리항 입구 등대로부터 215도 방향, 2.05마일 해상) 마린오사카호는 1983년 10월 4일 일본국 M 에서 진수하여 디젤기관 2,427킬로와트 1기를 장착한 총톤수 2,573톤, 재화중량톤수 6,754.73메트릭톤, 하계만재흘수 7.575미터, 길이 92.21미터, 너비 18.80미터, 깊이 12.90미터, 2중갑판(Tween Deck)의 선미선교형 강조 일반화물선으로 서울특별시 마포구 공덕동 256-13번지에 주소를 둔 K 주식회사가 용선하여 주로 동남아항로에 투입하고 있었다.이 선박에는 2창구, 2화물창이 있고 안전하중 20톤과 25톤의 Derrick이 화물창의 전.후에 각각 설치되어 있으며 발라스트탱크는 선수탱크와 1.2번 이중저탱크가 배치되어 있으나 용량이 총합계 964.423메트릭톤으로 재화중량톤수의 14.3％에 불과하여 공선시 선체침하저하로 풍압면적이 넓은 편이다.

또한 닻 설비로는 좌.우현에 각각 3,170킬로그램과 3,180킬로그램의 닻(Anchor)과 직경 50밀리미터, 길이 250미터(9 Shackle, 샤클)인 닻줄(Grade Ⅱ Anchor Chain)이 각각 설치되어 있다.선장 B를 비롯한 항해사, 기관장, 기관사 및 조리장등 우리나라 선원 8명과 미얀마 선원 8명이 승무한 이 선박은 2004년 11월 6일 17시 30분경(이하 시간은 일본현지 시간으로 우리나라 시간대와 동일함) 일본 쓰루가항에 입항하여 모래 6,400톤을 양하한 뒤 같은 달 10일 16시 00분경 같은 항을 공선상태로 출항, 대만의 카오슝항에서 양하 예정인 고철을 적재하기 위해 일본 이시카리항(石狩港)으로 향하였다.예정된 항로를 따라 항해하여 같은 달 12일 20시 00분경 선수흘수 2.25미터, 선미흘수 4.70미터의 상태로 이시카리 외항에 도착한 이 선박은 다음날인 같은 달 13일 07시 00분경 접안 할 예정이라는 현지대리점의 안내에 따라 같은 날 20시 10분경 이시카리항 방파제 등대로부터 진방위 296도, 0.95마일 지점의 해상에 우현 닻을 투묘하고 닻줄 6샤클(165미터)을 신출하였다.한편, 일본 홋가이도 동쪽에 위치하여 발달하는 저기압과 중국 중북부에 위치한 고기압의 영향으로 닻 정박지 해상에는 기압골이 형성되어 이 선박이 도착하기 전인 같은 날 11시 46분에 이시카리항 부근해상에 북서풍이 강하게 불고 최대풍속이 초속 17미터에 이를 것이라는 예보가 있었고 같은 날 18시 20분에는 밤 늦게부터 다음날 새벽까지 북서풍이 초속 18미터, 파고가 3미터가 예상된다는 현지기상청의 발표가 있었으나 선장 B는 기상정보 파악을 소홀하여 이를 모른 채 기상악화에 대비하여 기관을 사용할 수 있도록 준비상태에 두고 닻 정박 당직을 항해당직체제로 운영하는 한편 야간지시록(Night order book)에 “기상상태변화, 선박위치확인, 주묘여부 및 주위선박과의 근접상황 확인”하라고 기입한 뒤 선교를 내려갔다.해양사고관련자 3등항해사 A(이하 “3등항해사 A”이라함)는 3타수와 함께 정박당직을 수행하면서 선박의 위치를 확인해보니 변화가 없는데다 가끔 비가 내릴 뿐 북서풍이 초속 8～10미터로 불어 별다른 주의를 기울이지 아니하는 가운데 같은 날 23시경부터 순간최대풍속이 초속 20미터로 증가하였으나 이를 선장에게 통보하지 아니하였다.같은 날 23시 30분경 3등항해사 A는 선박의 위치를 파악해보니 변화가 없는 것을 확인하고 같은 날 23시 40분경 2등항해사 C(이하 “2등항해사”라 함)와 2타수가 당직교대 차 선교로 올라오자 선장의 야간지시록에 기재된 사항을 구두로 인계한 뒤 침실로 내려가 휴식을 취하고 있었다.같은 날 24시경부터는 순간최대풍속이 초속 25미터를 넘어섰는데도 2등항해사는 선장에게 기상악화상태를 보고하지 아니하여 악천후에 대한 대비를 하지 아니하고 있는 가운데 다음날인 같은 달 13일 00시30분경 마린오사카호 좌현 정횡방향 약 0.6마일 떨어져 거의 만재상태로 닻 정박 중이던 총톤수 3,775톤의 킨슈 선장이 마린오사카호의 닻이 끌리고 것을 확인하였으나 2등항해사는 위치파악을 소홀히 하여 이를 모르고 있었다.같은 날 00시 45분경 닻이 끌려 전부서 배치(All Station Stand-by)가 발령되자 침실에서 휴식을 취하고 있던 3등항해사 A가 선교로 올라갔을 때 주기관은 사용 준비상태(Stand-by)에 있었고 풍향풍속계는 북서풍이 초속 20～25미터를 가리키고 있는 가운데 선수루에서는 1등항해사의 지휘 하에 끌리고 있는 닻을 감아 들이는 작업을 준비하고 있었다.곧이어 닻을 감아 들여 외해로 이동하려는 선장의 지시에 의해 1둥항해사는 닻을 감아 올리기 시작하였으나 닻이 올라오지 아니하자 선장은 단계별로 기관을 증속하여 항내전속까지 올렸음에도 강풍과 높은 파도에 의해 닻줄에 강한 장력이 작용하여 선체가 계속 풍하 쪽으로 떠밀리는 가운데 같은 날 01시 00분경 닻을 감아 올렸으나 선체는 원래의 투묘지점에서 방파제 쪽으로 약 0.5마일 밀려 있는 상태였다.선장 B는 0.46마일 떨어진 방파제에 접근하지 아니하도록 극우전타와 함께 항해전속인 약 13노트로 기관속력을 올려 풍상 측으로 회두하여 항해하려 하였으나 높은 파도에 의해 기관 레이싱(Racing)이 심하여 기관회전수를 항해전속으로 올리지 못하는데다 강한 외력에 의해 회두가 되지 아니하여 원하는 침로를 유지하지 못하고 약 1시 방향의 바람을 받으면서 침로를 270도 내지 280도로 항해를 하고 있는데도 실제로는 침로 200도, 대지속도 약 1.55노트로 유지되어 풍하 측에 210도로 놓여진 방파제와 점점 가까워지고 있었다.이러한 상태로 계속 떠밀려 방파제와 근접상태에 이르자 선장 B는 같은 날 01시 44분경 선수에 있는 1등항해사에게 양현 닻을 투묘토록 지시하여 이를 이행하였으나 선체는 멈추지 아니하고 같은 날 01시 49분경 이시카리항 북방파제 등대로부터 진방위 215도 방향, 2.05마일 거리인 북위 43도 12분 03초.동경 141도 15분 47초 지점의 방파제 테트라포트(TTP)에 선미 만곡부가 먼저 접촉한 다음 방파제와 평행한 상태에서 기관실 외판 파공으로 기관실로 해수가 유입되어 우현으로 경사되었다.사고당시의 기상상태는 강풍 및 풍랑주의보가 발표되어 북서풍이 순간최고속도 25미터로 불고 파도는 약 3미터 높이로 쳤다.이 선박이 좌초되자 선장 B는 무선전화(VHF)로 항만당국에 구조요청을 한 후 선원들에게 구명동의를 착용하고 선교로 모이게 하여 구조를 기다리고 있는 가운데 거듭 밀려오는 높은 파도에 의해 선체가 반복적인 횡요와 함께 심하게 우현으로 기울면서 우현측 조타실 유리창이 깨져 해수가 선교내로 유입되자, 전 선원들은 좌현 측 윙브리지(Wing Bridge)의 선체구조물을 잡고 버티고 있었다.

같은 날 02시 29분경 구조요청을 받고 출동한 헬리콥터 2대와 구조선 1척이 사고 현장에 도착하여 인명구조를 시도하였으나, 날이 어둡고 강한 바람과 높은 파도 때문에 구조가 지연되어 선원 16명 중 9명이 구조되었을 뿐 선장 B를 비롯한 선원 7명이 사망하였다.그 후 이 선박은 우현으로 약 90도 경사된 상태에서 선체가 반복적으로 방파제의 테트라포트에 부딪쳐 3등분된 후 침몰 하였다.

2.증 거가. 증거세목(1) 해양사고통보서(일본 해난심판이사소)(2) 해양사고관련자 A에 대한 조사관 질문조서(3) 마린오사카호 1등기관사 D에 대한 조사관 질문조서(4) 마린오사카호 선원명부, 선박안전관리증서, 일반배치도, 각 사본(5) 기상자료 사본(일본해난심판이사소)(6) 마린오사카호 3등항해사 A에 대한 전화 송.수신문(7) K(주)부산지사장 E에 대한 전화 송.수신문(8) 선박운항관리절차서 사본, 마린오사카호 생존자 신술서 사본 4부(9) 마린오사카호 복원력계산서, 선체.기관 건명서, 각 사본(10) 마린오사카호 이시카리항 입항 관련 선장이 보낸 텔렉스 사본(11) 기상자료(동해기상대)(12) 해양사고관련자 A에 대한 심판조서(13) 증인 K(주) 부산지사장 E에 대한 심판조서(14) 킨슈 선장의 목격자 진술서 번역문(15) 이시카리만 신항 기상자료 사본나.

증거설명(1) 사고일시 및 장소사고일시는 해양사고관련자 A에 대한 조사관 질문조서 중 진술기재에 의하여 2004년 11월 13일 01시 49분경으로, 사고장소는 마린오사카호 인근에 닻정박 중이던 킨슈 선장 작성의 마린오사카호 항적도 기재에 의하여 일본 홋가이도 이시카리항 입구 등대로부터 진방위 215도 방향, 2.05마일 거리인 북위 43도 12분 03초.동경 141도 15분 47초 지점을 인정함.(2) 마린오사카호의 선박제원, 운항형태에 대한 사실은 이 선박의 선박국적증서, 선박검사증서 각 사본기재, 운항자 K(주) 부산지사장 E에 대한 심판조서 중 진술기재, 이선박의 선체건명서 사본 기재, 일반배치도 사본 도시 기재에 의하여(3) 마린오사카의 발라스트탱크 용량, 닻 설비에 대한 사실은 복원력 계산서 사본 기재, 선체 건명서 사본 기재에 의하여(4) 선원구성, 쓰루가항 입.출항 경위, 이시카리항 도착 경위 및 투묘상태에 대한 사실은 선원명부 사본 기재, 해양사고관련자 A에 대한 조사관 질문조서 중 진술기재, 선장이 보낸 이키카리항 입항 전문 사본 기재에 의하여(5) 마린오사카호가 이시카리항에 입항하기 전에 풍랑주의보가 발표되었으나 선장이 기상정보파악을 소홀히 하여 이를 모르고 있었던 사실은 일본해난심판이사소 송부의 기상자료 기재와 해양사고관련자 A에 대한 심판조서 중 “기상자료는 사고 전일 11시 40분경 팩스로 수신된 것 밖에 없었으며 선장이 항만당국이나 현지 대리점에 기상에 관한 정보를 문의하지 아니하여 풍랑주의보가 발표되었다는 사실을 모르고 있었다.”는 뜻의 진술기재에 의하여(6) 마린오사카호 선장이 투묘 후 야간지시록에 지시한 내역에 대한 사실은 해양사고관련자 A에 대한 조사관 질문조서 및 심판조서 중 진술기재에 의하여(7) 3등항해사 A가 정박당직을 수행하면서 선박의 위치를 확인해보니 변화가 없고 가끔 비가 내릴 뿐 풍속이 초속 8～10미터로 불어 별다른 주의를 기울이지 아니하다가 같은 날 23시경부터 순간최대풍속이 초속 20미터로 증가하였으나 선장에게 이를 보고를 하지 아니한 사실은 같은 사람에 대한 조사관 질문조서 중 “당직교대 전까지는 가끔씩 굵은 비가 내렸었고 북서풍이 8～10미터로 불었으며.... ”라는 진술기재에 반해 킨슈 선장의 목격자 진술서에는 ”23시 선교에 올라와 선위를 확인할 때는 옆으로 몰아치는 비가 이따금 내리고 풍속은 20m/s 전후 정도이고“라는 진술기재와 이시카리신항 건설사무소 기상자료에는” 같은 날 22시 46분 21초의 순간최대 풍속은 초속 19.1미터“라는 기재에 의하여(8) 같은 날 24시경부터는 순간최대풍속이 초속 25미터를 넘은 사실과 다음날인 같은 달 13일 00시30분경 마린오사카호 좌현 정횡방향 약 0.6마일 떨어져 닻 정박 중이던 총톤수 3,775톤의 킨슈가 마린오사카호의 닻이 끌리는 상황을 인지하고 있었으나 2등항해사는 위치파악을 소홀히 하여 이를 모르고 있었던 사실은 킨슈 호선장의 목격자 진술서 중 “24시가 지날 무렵부터는 순간적으로 (풍속이) 25m/s를 넘어버렸습니다.

(마린오사카호가) 00시 쯤에는 움직이는 상황은 없었지만 00시 30분경 서서히 바람과 swell에 떠밀려 후방으로 이동하게 되었습니다.”라는 기재, 해양사고관련자 A에 대한 조사관 질문조서 중 “00시 45분경 All S/B가 선내에 발효되어 선교로 올라가 (닻이 끌리는 것을)알게 되었습니다.” 라는 진술기재에 의하여(9) 13일 00시 45분경 전부서배치가 발령되어 해양사고관련자 A가 선교에 올라갔을 때의 기상.기관.선수루에서의 양묘준비 상태에 대한 사실은 같은 사람에 대한 조사관 질문조서 및 심판조서 중 진술기재에 의하여(10) 주기관의 속력을 단계적으로 올려 닻을 감아 올렸으나 방파제 쪽으로 약 0.5마일 밀렸었던 사실은 해양사고관련자 A에 대한 조사관 질문조서 및 심판조서 중 진술기재와 킨슈 선장이 작성한 마린오사카호의 항적도 기재에 의하여(11) 닻을 감아 들인 후 기관속력을 항해전속으로 올리고 우현전타를 하였으나 회두되지 아니하고 기관의 레이싱이 심하여 원하는 침로를 유지하지 못한 사실은 해양사고관련자 A에 대한 심판조서 중 진술기재에 의하여(12) 침로가 270～280도를 유지하고 있었음에도 실제로는 침로 약 200도, 대지속도 약 1.55노트로 항해하여 방파제에 접근하고 있었던 사실은 해양사고관련자 A에 대한 심판조서 중 진술기재와 킨슈 선장의 목격자 진술서 중 마린오사카호의 항적도 도시에 의하여(13) 마린오사카호가 방파제에 근접한 상태에서 선장이 양현묘를 투하하도록 지시하여 이를 이행하였으나 멈추지 못하고 방파제에 접촉한 사실은 해양사고관련자 A에 대한 조사관 질문조서 중 진술기재에 의하여(14) 사고당시의 기상상태는 킨슈 선장의 목격자 진술서 기재, 이시카리신항 기상 자료 사본 기재에 의하여(15) 구조, 선원인명사상에 대한 사실은 해양사고관련자 A에 대한 조사관 질문조서 중 진술기재에 의하여, 이를 각각 인정한다.

3.원 인이 충돌사건은 해양사고의 조사 및 심판에 관한 법률 제2조제1호 가목 및 라목에 해당된다.

가. 원인고찰(1) 닻이 끌리기 전의 고려사항(가) 지형적인 요인이시카리항은 일본 홋가이도의 서남부에 위치하는 신개발 항만으로 서쪽 바다가 틔어 있는 데다 외항 닻 정박지는 풍랑을 차폐할 지형지물이 없어 겨울철 북서계절풍이 불면 풍랑이 외해에서 무방비 상태로 닻 정박지로 밀려오기 때문에 동계절에 투묘를 하고 입항대기 할 때에는 기상변화에 각별히 유의를 해야 하는 항구이다. (나) 기상정보 파악사고 전일의 기상여건은 일본 홋가이도 동쪽에 위치한 저기압이 발달하고 있어서 기압경도가 심한 이시카리항에는 강풍 및 풍랑 주의보가 발표되었고 실제로는 예상보다 더 강한 바람이 불었는데도 사고 전일 항해 중 11시 40분에 방송되는 09시 00분의 기상정보만 팩시밀리(Facsimile)로 받았을 뿐 그 이후로는 팩시밀리로 기상정보를 파악하지 않았을 뿐만 아니라 항만당국이나 현지대리점을 통하여 기상특보상황을 문의하지 아니하여 기상악화에 대한 예측을 하지 못하고 있었다.

(다) 투묘 후 선장의 지시사항과 당직항해사의 보고투묘할 당시 항내의 기상상태는 양호한 편이이었으므로 선장은 혹시 발생할지 모를 기상변화를 염려하여 야간지시록에 “기상상태변화, 선박위치확인, 주묘여부 및 주위선박과의 근접상황 확인”을 하라고 지시하였는데 구체적으로 풍속이 얼마 만큼에 이르렀을 때 보고하는지에 대한 사전 교육이 되어있지 아니하여 당직항해사는 풍속이 초속 25미터 이상이 되었음에도 선장에게 보고하지 아니하였고, 닻이 끌리기 전에 닻줄에 심한 장력이 걸리면 선체와 접촉하면서 충격음을 내는데 이를 알아차리지 못하였을 뿐만 아니라 위치파악을 소홀히 하여 닻이 끌리는 상태파악이 늦어 닻이 상당한 거리를 끌려갔을 때에야 당직항해사가 선장에게 보고 하였다.

(2) 초속 25미터의 풍력 하에서 6샤클 단묘박했을 때의 안정성에 대한 이론적 검토이시카리항에서의 방파제 접촉사건과 관련하여 사고당시의 기상자료와 마린오사카호의 닻 설비, 추진기 및 본선의 운항자료를 토대로 6샤클을 내어 단묘박한 후 정박한 후 풍력이 초속 25미터에 이르렀을 때의 묘박안정성에 대하여 이론적으로 검토하고자 한다.이 검토는 계산에 필요한 자료가 충분하지 아니하여 명확한 결과치는 아니나 악천후에 대응하여 마린오사카호가 취했던 여러 조치들이 적절했는지 여부를 평가하는데 있어서 중요한 참고자료로 활용하고자 한다.

(가) 닻 정박 선박의 안정성 평가닻 정박 중인 선박의 안정성을 평가하기 위해서는첫째, 기상자료를 토대로 작용하는 각종 외력을 산정하고둘째, 본선의 운항자료를 토대로 파주력 및 추진력을 산정한 다음셋째, 평형방정식을 이용하여 이들을 서로 비교함으로써 이론적 평가를 한다.닻 정박 중인 선박에 작용하는 각종 외력, 이에 대항하는 선박의 대항력 즉, 파주력과 추진력, 그리고 이들을 요소로 하는 평형방정식을 각각 소개하면 다음과 같다.1) 닻 정박 중인 선박에 작용하는 외력강풍의 내습에 의해 선박에 영향을 미치는 외적 요소로는 바람, 파랑, 및 해조류 등을 들 수 있다.

일반적으로 이러한 외적 요소들에 의하여 선체에 가해지는 힘을 총칭하여 외력(外力, External Force)이라고 정의 한다강풍은 보통 강한 바람과 파랑을 동반하기 때문에 선체에 큰 영향을 미치게 되며 닻 정박 중인 선박에 작용하는 외력의 요소들을 열거하면 다음과 같다- 바람에 의한 풍압력(風壓力, Wind Force)- 파랑에 의한 표류력(漂流力 , Drifting Force)- 해조류에 의한 유압력(流壓力, Tidal Current Force)- 바람

■파랑에 의한 선체운동(船體運動, Ship dynamic motion)2) 닻 정박 중인 선박의 대항력닻 정박 중인 선박이 외력에 대항하여 견디는 힘을 총칭하여 대항력(對抗力, Responding Force)이라 정의 한다이에는 닻에 의한 파주력(把駐力, Holding Power)과 기관에 의한 추진력(推進力, Thrust Force) 등 두 가지가 있다. 파주력의 크기를 결정하는 닻 및 닻줄의 규격은 의장수(Equipment Number)에 의하여 결정되며, 이 의장수는 길이, 폭, 흘수, 배수량 및 풍압면적 등에 의하여 결정된다.

닻 정박은 항내나 차폐물이 있는 곳에서 일시적으로 정박하는 것으로 황천에 노출된 곳에서의 닻 정박은 고려되지 아니하며 풍속 25미터이하, 조류 초속 2.5미터이하 및 닻 신출길이 수심의 6 내지 10배로 단묘박상태를 가정하고 있다.한편 추진력은 기관의 추진력에 의해 결정되는데 이는 선박의 건조시 선주의 요구에 따른다. 따라서 파주력과 추진력의 크기는 선박마다 달라서 선박 고유의 특성값이라 할 수 있으며, 건조와 동시에 정해지는 값들이다.3) 닻 정박 중인 선박의 평형방정식<그림 1.1>파주력과 추진력<img src="/LSA/flDownload.do?flSeq=146641185"></img>악천후를 피하기 위하여 닻 정박 중인 선박의 안정성을 평가하기 위하여 외력과 대항력으로 구성되는 평형방정식을 유도할 수 있는데, 평형방정식의 각 성분을 <그림.1.1에 나타내었고 다음과 같이 정의 할 수 있다.강풍에 의한 강한 외력이 작용하는 경우 닻 정박 중인 선박의 주묘현상을 파악하기 위해서는 주묘에 직접적인 원인으로 작용하는 선.수미 방향성분인 X축에 작용하는 힘들을 고려한다.

이때 외력(FE)의 크기는 바람에 의한 풍압력(Fw), 파랑에 의한 표류력(FD), 해조류에 의한 유압력(Fc)을 합친 값이며, 이에 외력에 따른 대응하는 선박의 대항력(Fs)은 닻 및 닻줄에 의한 파주력(FH)과 기관에 의한 추진력(FT)을 합친 값이다. 이 두 힘을 같게 놓으면 다음과 같은 평형방정식이 성립한다. FE = Fw + FD + Fc.........................................................................(1.1)Fs = FH + FT.....................................................................................(1.2)FE = Fs 경우, Fw + FD + Fc = FH + FT.................................(1.3) 외력에 관한 식(1.1)과 선박의 대항력을 나타내는 식(1.2)이 같아질 경우 주묘가 발생할 수 있는 한계점이며, 식(1.1)에 의한 외력이 식(1.2)에 의한 대항력보다 클 때 선박은 닻이 끌리기 시작한다고 말할 수 있다.

식(1.1)에서 정의한 외력 이외에 닻 정박 중인 선박에 영향을 미칠 수 있는 것으로 바람과 파랑에 의하여 발생되는 선체의 운동(Pitching, Rolling 및 Heaving)을 생각할 수 있다.그러나 닻 정박 중인 선박에 발생하는 선체운동은 현실적으로 그 운동량을 정확하게 추정하기가 매우 곤란하므로, 여기서는 선체의 동적운동에 대한 영향을 배제하고 단순히 식(1.3)에서 정의된 정상 상태에서의 평형방정식을 고려하도록 한다.

(나) 각 요소별 외력 검토1) 바람에 의한 풍압력의 검토바람에 의해 야기되는 풍압력은 풍압면적, 풍속 및 풍압계수 등에 의해 결정되며 일반적으로 다음식이 자주 사용된다.Fw = ½ρa Cωα AF υ²α.............................................................(1.4)여기서 AF는 정면 풍압면적, Cωα는 풍압계수, υα는 풍속, ρa는 각각 공기밀도(0.125kg sec²/m⁴)이다.

풍압계수의 경우 후지와라(Fujiwara)의 공식을 참고하면, 풍향이 선수 정면에서 불어올 때 화물선 선형의 최대 풍압계수는 0.67이다마린오사카호의 정면 풍압면적은 일본 이시카리항 닻 정박 당시의 흘수(선수 2.25m, 선미 4.70m)와 일반배치도(General Arrangement)를 참조하여 계산을 하였다. 당시 마린오사카호는 2.55m 선미트림상태였으며, 발라스탱크의 용량부족으로 선체침하정도가 낮아 선수부 풍압면적이 크게 나타나고 있다.

풍압면적의 산출에는 수선 상부의 선체, 갑판상부 구조물, 화물 적양하용 데리크, 연돌, 마스트, 등이 모두 고려되었다.풍압면적 계산시 갑판상부 구조물은 사각형 및 삼각형으로 각각 근사시켜 산출 하였으며, 이렇게 계산된 마린오사카호의 정면 풍압면적은 약335m²로 나타났다. 풍압력 산출에 사용되는 풍속은 이시카리항 닻 정박당시에 기록된 최대순간풍속을 참고하였다. 시간당 평균풍속을 사용할 경우 해상에서 흔히 발생하는 순간적인 돌풍의 영향을 고려할 수 없으며, 특히 닻 정박 중인 선박의 안정성 여부를 판단할 경우 최대순간풍속이 가장 위험하게 작용할 수 있기 때문이다.이시카리항에 정박시 기록된 최대순간풍속은 당시 인근하여 측정한 수치와 기상대에서 시간대별로 측정된 풍속 중 사고인근 시점의 최대풍속은 약 25m/s 으로 나타났다.그러나 보다 광범위한 고찰을 목적으로 풍속 10m/s, 20m/s, 30m/s, 40m/s에 대한 계산을 추가로 하였다.풍압력을 산출하는 식(1.4)은 일반적으로 항해 또는 닻 정박 중인 선박에 동일하게 적용되나, 닻 정박의 경우 선박은 바람이 불어오는 방향을 기준으로 선수가 좌우로 움직이는 스윙(swing)현상이 발생한다.

이러한 스윙현상은 선박의 중심점을 기준으로 역 8자 모양의 궤적을 만들면서 선수가 좌우로 이동하기 때문에 식(1.4)에서 제시한 정면 풍압면적 외에 측면 풍압면적을 추가로 고려해 주어야 한다.일반적으로 닻 정박 중인 선박의 스윙현상은 풍속이 커짐에 따라 그 현상이 심화되며 상선의 경우 대부분 정면 풍압면적이 측면 풍압면적에 비해 4배 이상 큰 편이다.F(일본 조선 총론 저자)에 따르면 닻 정박 중인 선박의 풍압력을 산출하기 위해 적하상태에 따라 만선(Full Condition)과 공선(Ballast Condition)으로 구분하여 정면 풍압면적의 2배에서 3배에 해당하는 값들을 사용하고 있다.따라서 본 검토에서는 정면풍압면적의 2배로 보았으며 추가로 3배에 해당하는 풍압력을 각각 풍속별로 계산하여 그 결과를 <표 1.1>에 나타내었다 <표 1.1> 풍속 및 풍압면적에 따른 풍압력의 크기(단위 : ton)<img src="/LSA/flDownload.do?flSeq=146641187"></img>풍압면적 및 풍속10 m/s20 m/s25 m/s30 m/s35 m/s40 m/s정면풍압면적의 2배2.8111.2217.5425.2534.3744.89정면풍압면적의 3배4.2116.8326.3037.8851.5567.34 다음에 파랑에 의한 표류력과 해조류에 의한 유압력에 대하여 검토하여 산입하여야 하나, 태풍 내습당시 마린오사카호가 닻 정박하고 있던 지점의 파랑과 해조류에 대한 측정치가 없고 해조류에 의한 선.수미 방향의 파랑과 유압력은 무시할 수 있기에 이를 외력 평가 요소에서 제외 하였다.(다) 각 요소별 대항력의 검토1) 파주력의 검토일반적으로 닻 및 닻줄이 해저 바닥에 박혀 끌리지 않으려는 힘을 파주력으로 정의 한다.

이 힘은 주로 해저바닥에 놓여진 닻과 닻줄로 구성되는 파주부에 의해 발생하며, 동일한 규격의 닻 및 닻줄이라 할지라도 해저 저질에 따른 파주계수에 따라 그 값이 달라진다. 닻 정박 중인 선박의 파주력은 보통 다음 식으로 계산된다.FH = Pa + Pc = λaωa + ωcλcℓ.............................................(1.4)여기서 Pa는 닻의 파주계수, λc는 닻줄의 파주계수, ωa는 닻의 수중중량, ωc는 닻줄의 수중중량, 그리고 ℓ는 해저에 깔린 닻줄의 길이이다.마린오사카호의 닻줄은 SS-Type 이고 중량은 좌.우현 각각 3,170kg, 3,180kg이다.닻줄은 직경이 50mm(1m당 무게 30kg)이고 총길이는 각각 9샤클(250m)이다.

쌍묘박에 대한 파주력의 계산은 좌.우현 닻줄이 선수미선과 이루는 각을 αs, αp라 하고 선수점에서의 장력은 양 닻 방향의 벡터의 합력 방향이 되므로 전체 파주력(PT)은 다음과 같이 표현된다. PT = Pp cosαp + Ps cosαs...........................................................(1.5) 이외 파주력 계산시 추가로 고려하여야 할 사항은 외력의 크기에 따라 파주부의 길이가 달라지므로 이를 감안해야 한다.

앞에서 기술한 바와 같이 각 요소별 외력 중에서 영향력이 가장 큰 풍압력을 고려하여 파주부의 길이를 먼저 산출하고, 산출된 파주부의 길이를 토대로 전체 파주력을 계산하도록 한다.먼저 현수부의 길이(S)는 외력이 선체에 미치는 장력을 기초로 하여 다음 식에 의해 구할 수 있다.<img src="/LSA/flDownload.do?flSeq=146641189"></img>여기서, h는 묘쇄공(Hawse pipe)에서 해저까지의 높이(m), Wc는 단위(1m) 닻줄의 수중무게(톤), 그리고 H는 외력에 의해 닻줄에 작용하는 장력(톤)이다.마린오사카호의 경우, 해저에서 묘쇄공까지의 높이는 30.68m이며 닻줄에 작용하는 총 외력은 정면 풍압면적의 2배에 해당하는 풍압력을 적용하였다.

따라서 상기 식(1.6)을 이용하여 외력에 따른 각 닻줄의 현수부의 길이(S) 및 파주부의 길이(ℓ)를 계산하였다. 참고로 총 외력에 대하여 각 닻줄에 작용하는 외력은 식 (1.5)로 부터 구하여지고, 파주부의 길이는 신출된 닻줄 길이에서 현수부의 길이를 뺀 값이다.파주력 계산에 있어서 가장 중요한 변수인 파주계수는 실험 장소 및 조건에 따라 저질의 점성이나 성분이 다르기 때문에 참고자료에 따라 다소의 차이는 있으나, 여기서는 다음 <표 1.2>과 같은 파주계수를 사용하였다.

또한 마리오사카호가 닻 정박 했던 해저의 재질은 뻘(Mud)로 확인이 되었다. <표 1.2> 해저 저질에 따른 파주계수<img src="/LSA/flDownload.do?flSeq=146641191"></img>저질파주계수MudSandGravelFlat Rock주묘 중SS형 λa43.5321.5λc110.80.80.5 위에서 계산된 파주부의 길이에 대한 마린오사카호의 파주력을 2묘박(Riding at two anchors)방식에 대하여 계산하면 <표1.3>과 같으며 이는 좌.우현 닻을 동일하게 선수미 방향으로 투묘한 것으로 산출된 파주력이다.

아울러 양현 묘가 닻이 끌리지 않고 파주력을 보유하고 있을 때의 계산 결과치이다. <표 1.3> 2묘박 9샤클 정상투묘시의 파주력<img src="/LSA/flDownload.do?flSeq=146641193"></img>풍속파주력(ton)10 m/s20 m/s25 m/s30 m/s35 m/s40 m/s좌현 닻15.7914.3913.6612.9212.1811.44우현 닻15.9314.4213.6812.9312.2211.48총 파주력31.6228.8127.3525.8824.4022.92 그러나 선박이 일단 닻이 끌리기 시작하면 파주력은 현저히 감소한다.

닻이 끌리는 중일 때의 파주력도 식 (1.5)을 그대로 적용하지만, 파주계수는 일반적인 파주계수를 사용하지 않고 실험을 통해 얻어진 주묘중의 파주계수값을 사용한다<표 1.2> 참조마린오사카호가 주묘중일 때 선박에 작용하는 파주력은 아래 <표 1.4>와 같다. <표 1.4> 닻이 끌리는 상태에서의 파주력<img src="/LSA/flDownload.do?flSeq=146641195"></img>풍속파주력(ton)10 m/s20 m/s25 m/s30 m/s35 m/s40 m/s좌현 닻6.525.825.455.084.714.34우현 닻6.535.835.475.104.734.34총 파주력13.0511.6410.9110.189.448.68 상기식의 결과로부터 닻이 끌리는 선박은 닻 정박 중인 선박에 비해 약 60% 정도 파주력이 감소됨을 알 수 있다.<표 1.3>는 마린오사카호가 이시카리항에 닻 정박하면서 가장 이상적인 닻 정박상태라 할 수 있는 좌.우현 앵커를 동시에 9샤클씩 신출하여 2묘박을 했을 때의 파주력 계산결과이다.이에 좌.우현 닻를 6샤클씩 산출하여 2묘박 했을 때의 파주력은 <표 1.5>이고,닻이 끌리는 상태에서의 파주력은 <표 1.6>과 같다.

<표 1.5> 2묘박 6샤클 투묘정상시의 파주력<img src="/LSA/flDownload.do?flSeq=146641197"></img>풍속파주력(ton)10 m/s20 m/s25 m/s30 m/s35 m/s40 m/s좌현 닻13.6412.2411.5110.7710.039.29우현 닻13.6712.2711.5410.8110.079.32총 파주력27.3124.5123.0521.5820.1018.61 <표 1.6> 2묘박 6샤클 투묘 중 닻이 끌리는 상태에서의 파주력<img src="/LSA/flDownload.do?flSeq=146641199"></img>풍속파주력(ton)10 m/s20 m/s25 m/s30 m/s35 m/s40 m/s좌현 닻5.244.744.374.013.643.28우현 닻5.454.754.394.023.653.28총 파주력10.909.498.768.037.296.56 파주력 계산과 관련하여 간과해서는 안 될 사항은 선박에 장착되어 있는 닻은 선박의 톤수나 기관마력에 의하여 정해지지 않는다는 사실이다.

닻은 닻 정박에 사용되는 것이 주 목적이므로 선체 의장수에 따라 그 제원이 결정되며, 의장수 산정도 풍속 초속 25미터 이하, 조류 초속 2.5미터 이하 및 신출체인 길이가 수심의 6 내지 10을 가정하고 정상적인 환경 하에서 단묘박을 가정하여 산정되고 동적인 하중이 심하거나 외력이 비교적 크게 작용할 경우 닻을 투묘하여 얻는 파주력 만으로 외력에 대항할 충분한 힘을 얻을 수 없다.2) 추진력의 검토선속에 따른 전진계수와 추력계수를 추정하여 프로펠러 회전수에 따른 추진력을 산출 할 수 있다.

일반적으로 프로펠러 단독시험을 통하여 얻어진 추력계수를 이용하여 선박의 추진력은 다음과 같이 계산된다. T = ρω Kt n² D⁴......................................................................(1.7) 여기서 Kt는 추력계수, ρω는 해수밀도, n은 프로펠러 회전수, 그리고 D는 프로펠러의 직경이다. 식(1.7)을 이용하기 위하여는 선속별 추력계수에 대한 추정이 필요하다.

추력계수는 프로펠러 제작회사에서 제공하는 프로펠러 단독시험 곡선으로부터 얻을 수 있으나, 선박이 침몰함으로 인하여 관련 자료를 모두 입수할 수 없어서 나타난 자료와 주요 제원으로부터 추력계수를 추정 하였다. 마린오사카호의 프로펠러 주요제원은 아래 <표 1.7>와 같다.<img src="/LSA/flDownload.do?flSeq=146641201"></img>형식 및 블레이드Aero-foil, 4bladed fixed pitch, solid type 직경3.00 m전개면적4,173㎡피치2.00 m전개면적비0.5904 <표 1.7> 마린오사카호의 프로펠러 제원추력계수를 추정하기 위하여 먼저 Aero-foil, 4 bladed fixed pitch 형인 AU형 프로펠러 특성곡선 중에서 전개면적비(Expanded Area Ratio)가 가장 근사한 0.55(4-55)인 J - KΤ - KQ 특성곡선으로부터 추력계수를 추정한다.J - KΤ - KQ 특성곡선을 이용하여 추력계수를 구하기 위하여는 프로펠러의 전진계수를 알아야 한다.

프로펠러의 전진계수는 반류계수와 선박의 속도를 이용하여 다음식 (1.8)으로부터 구할 수 있고 반류계수는 Taylor 또는 Van Lammren의 식을 이용하여 각각 구한다. J = VA/nD......................................................................................(1.8)ω = 0.5 x Cb-0.05 - 0.33.....(Taylor).......................................(1.9)ω = 3/4 x Cb-0.24 - 0.33......(Lammren)..............................(1.10)VA = Vs(1-ω)..............................................................................(1.11) 여기서 J는 전진계수, VA는 프로펠러의 전진속도, Vs는 선속, Cb는 방형계수, ω는 반류계수, n은 프로펠러 회전수, D는 프로펠러 직경이다.다음 표는 마린오사카호의 공선상태에서의 프로펠러 시운전 결과(Result of Sea Trial)이며, 기관속력(Engine Speed)별 기관회전수(RPM)와 선속을 나타낸다(다만 입수자료 부족으로 항해전속과 항내전속만 나타냄) <표 1.8> 마린오사카호의 시운전 성적<img src="/LSA/flDownload.do?flSeq=146641203"></img>기관속력매분당회전수(rpm)속력(노트)항해전속(Sea speed)24715.26항내전속17512.5 상기 표에 제시된 기관매분당회전수 및 선속과 프로펠러의 직경을 이용하여 공선상태에서 마린오사카호의 추진력을 계산할 수 있다.

이 추진력은 프로펠러를 단독으로 회전하였을 경우의 추진력이다. 그러나 실제 선박의 경우 프로펠러 앞부분에 선체가 위치하므로 프로펠러와 선체사이에 상호 간섭효과가 작용하며, 이로 인하여 실제 추진력은 프로펠러 단독시험 결과보다 적은 값을 나타낸다. 이러한 추력감소를 나타내기 위한 방법으로 추력감소계수가 이용되며, 아래의 식(1.12)은 Van Lammren이 제시한 1축 선박에 대한 추력감소계수를 구하는 공식이다. t = 1/2Cb - 0.15...........................................................................(1.12) 여기서 Cb는 선체의 방형계수를 나타내며, 실제 추진력 FT는 식(1.12)에 의하여 산출된 추력감소계수(t)를 이용하여 다음 식으로부터 계산할 수 있다 FT = (1 - t) x T........................................................................(1.13) 식 (1.13)을 이용하여 계산된 마린오사카호의 실제 추진력은 다음 <표 1.9>과 같이 산출되었다.

그러나 여기에 산출된 추진력은 마린오사카호의 프로펠러 제원을 토대로 산출된 값이기 때문에 선박이 건조된 후 시간이 경과함에 따라 기관이 노후되어 출력이 감소하는 것을 고려한다면 실제 이시카리항 닻 정박당시의 추진력은 이보다 적을 것으로 판단된다.<표 1.9> 마린오사카호의 실제 추진력<img src="/LSA/flDownload.do?flSeq=146641205"></img>구분Engine orderRPMP.DIAKtsThrustThrust(ton)추진력 감소분실제추진력항해전속력247315.2618,79318.790.842515.83항내전속력175312.508,7858.780.84257.40 (라) 마린오사카호의 닻 정박 안정성 검토마린오사카호에 적용했던 외력과 본선이 가지고 있는 고유특성인 대항력(파주력과 추진력)을 서로 비교함으로써 마린오사카호의 닻 정박 안정성을 식(1.3)에서의 외력인 풍압력과 이에 대항하는 파주력과 추진력의 상관관계식FE = Fs 경우, Fw + FD + Fc = FH + FT......(1.3)을 대입하면 당시 순간최대풍속이 25 m/s상태에서 외력인 풍압력이 17.54톤이었고 우현닻 6샤클을 놓았을 시의 대항력인 파주력은 11.54톤으로 닻이 끌릴 수밖에 없었다.

또한 닻이 끌려 주기관을 사용하였을 시의 대항력은 파주력 4.39톤과 추진력 7.40톤 합계 11.49톤으로 풍압력 17.54톤 보다 적어 계속 끌릴 수밖에 없다는 결과임을 보여주고 있다.

(3) 다른 방법의 모색(가) 6샤클 2묘박을 하였을 경우닻이 끌리기 전에 6샤클 2묘박을 하였을 경우 파주력은 23.05톤에 달하여 풍압력 17.54톤 보다 크므로 안전하다. (나) 닻이 끌리기 전에 닻줄을 9샤클로 추가 신출하였을 경우이 경우 파주력이 13.69톤으로 풍압력 17.54톤 보다 약하여 닻이 끌릴 수 있으나 기관을 사용할 경우는 대항력이 21.09톤으로 증가되어 안전하다.

(4) 풍력이 초속 30미터 이상으로 강해 질 경우이 경우 풍압력이 37.88톤에 달해 파주력 25.88톤 과 추진력 7.40톤의 합 33.28톤 보다 크므로 투묘상태로는 감내할 수 없으므로(가) 창내에 발라스트를 주입, 선체침하를 증가시켜 풍압력을 감쇠시키는 방법이 있으나 창내로 발라스트를 주입시키기 위한 시설이 없는데다 악천후시 선체의 동요 및 피칭으로 인해 발생하는 창 내 발라스트의 슬러싱(Sloshing)현상으로 선체에 치명적인 손상을 입힐 수 있으므로 이 방법은 시행이 사실상 불가능하다(나) 앞에서 검토한 바와 같이 풍속이 25미터 이상일 경우 정상적인 항해가 불가능 하므로 풍속이 20미터 이하일 때 닻을 미리 감아 들여 외해로 이동하여 히브투(Heave-to)를 하거나 스커딩(Scudding)으로 악천후를 이겨내야 한다.이를 위해서는 선장이 선박의 상태에 따른 풍압력과 파주력 및 추진력에 대한 계산을 할 수 있는 모든 자료와 계산방법이 제공되어야 한다.

나. 사고원인이 방파제 접촉사건은 이시카리항 외항 닻 정박지에서 정박 중 기상악화로 인해 닻이 끌리는 상황 하에서 외해로 이동하기 위해 닻을 감아 들여 항해하다가 강한 풍랑에 의해 선체가 방파제 쪽으로 압류되어 발생한 것이나, 기상정보파악을 소홀히 하여 기상특보가 발표된 사실을 모른 채 외항에서 투묘 하여 대기한 것과 투묘 중 기상변화에 따른 선장에 대한 보고체제 미흡으로 기상이 악화되었음에도 보고지연으로 미리 닻을 감아 들여 닻 정박지를 이동하거나 닻줄 추가신출, 추가로 닻을 놓지 못하는 등 기상악화 변화에 따른 적절한 대처를 하지 못한 것도 그 일인이 된다.선원 7명이 사망한 것은 날이 어두운데다 심한 풍랑으로 구조가 지연되어 발생한 것이다.

4.해양사고관련자의 행위해양사고관련자 A는 마린오사카호의 3등항해사로서 이시카리항 닻 정박 중 기상이 악화되고 있었으나 선장에게 이를 보고하지 아니한 것은 이 사람의 직무상 과실이다. 해양사고관련자의 A의 행위에 대하여는 해양사고의 조사 및 심판에 관한 법률 제5조 제2항의 규정에 따라 같은 법 제6조 제1항 제3호를 적용하여 이 사람을 견책한다.

5. 사고방지 교훈가. 기상정보파악일반적으로 단묘박으로 감당할 수 있는 조건은 풍속이 초속 25미터이하이고 이를 넘어 섰을 때에는 추가조치가 필요하나 때에 따라서는 추가조치가 불가능할 수가 있으므로 사전에 기상정보를 파악하여 기상 여건에 맞는 조치를 해야 한다.선박에서 팩시밀리로 받는 기상정보로는 국지적인 기상현상파악이 충분하지 아니하므로 선장은 현지대리점이나 항만당국에 그 지방의 기상특보상황을 문의할 필요가 있으며, 선박소유자 또는 운항자는 계절풍이나 태풍이 염려되는 지역을 선박이 기항할 때는 현지대리점에 기상정보를 본선에 통보하도록 요청해야 할 것이다.또한 항만당국도 기상악화에 따라 정박선의 안전이 염려될 경우에는 무선전화(VHF)를 통하여 관할 항만내에 정박하는 모든 선박에게 기상정보를 통보하여 주의환기 시켜야 할 것이다.

나. 닻 정박당직 중 선장의 지시사항닻 정박 중 여러 가지 요인에 의하여 닻이 끌릴 수 있으므로 선장은 당직항해사에게 닻 정박당직 중 준수하여야 할 사항을 구체적이고 실질적인 내용을 지시하여야 한다. 즉, 기상변화에 대하여 풍속이 얼마정도로 강해질 때인지, 닻이 끌리기 전에 필요한 조치를 해야 하므로 수시로 닻줄의 장력 상태를 확인한다거나 닻줄과 선체의 접촉으로 인한 충격음이 들린다거나, 타선박이 닻이 끌리는 지를 확인하여 선장에게 보고하도록 지시하여야 할 것이다.

다. 선박소유자는 선박의 발라스트 탱크용량이 충분하지 아니하거나 자주 닻 정박을 해야 할 경우에는 선박 건조시 선급에서 요구하는 최소한의 의장수에 따른 닻 설비보다는 닻의 중량과 닻줄의 길이를 증가시키고 선장에게 닻 정박 중 발생하는 외력과 대항력을 계산할 수 있는 방법과 이에 필요한 모든 자료를 제공할 필요가 있다. 따라서 주문과 같이 재결한다.

화물선 마린오사카호 방파제 접촉사건

핵심 요약

이유

주문

별지